帶有排出區(qū)域的加熱裝置的擠出模具、用于生產(chǎn)塑料軟管膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軟管擠出設(shè)備的膜吹制頭的擠出模具，該軟管擠出設(shè)備用于從塑料熔體擠出軟管，該擠出模具具有模具本體，該模具本體具有用于成型軟管的熔化通道，其中模具本體具有口部區(qū)域，該口部區(qū)域帶有用于成型出的軟管的排出開口。此外，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)塑料軟管的方法，該塑料軟管從膜吹制頭的擠出模具中被擠出。此外，本發(fā)明涉及一種擠出的塑料膜，該塑料膜由聚乙烯構(gòu)成。
【背景技術(shù)】
[0002]在US 3709290中公開了一種用于軟管擠出設(shè)備的膜吹制頭的擠出模具。已表明的是，擠出物的表面特性通常展現(xiàn)出，在低剪切應(yīng)力的情況下擠出物(塑料熔體)的排出是平滑的并且擠出物有光澤。如果所述的應(yīng)力具有臨界值，則擠出物顯現(xiàn)出表面光澤的損失。此外已表明:在擠出塑料膜、吹制膜(其特別是可多層構(gòu)建)的情況下，在擠出物有確定的原料組合時在流動的聚合物與熔化通道壁部之間的由于流動引起的相互作用而在模具本體的口部區(qū)域處常常出現(xiàn)膜表面(軟管表面)的結(jié)構(gòu)上的不規(guī)則性。所形成的表面不規(guī)則性也稱作表面恪體破壞(Oberflaechenschme 1 zbruch)，其基本上限于擠出物表面。尤其是，在沒有為此滴加所謂的工藝輔助劑(例如AMF:反熔體破壞)的情況下，常常在外層和內(nèi)層中使用的LLDPE或mLLDPE塑料常常不能擠出成完美的膜光學/視覺效果。工藝輔助劑用作添加劑，以便例如提高在熔化通道的壁區(qū)域處的塑料熔體的光滑特性，尤其減小熔化通道壁上的摩擦。該添加劑減小了擠出物中的熔體破壞。不利地，這種添加劑昂貴并且附加成本可能根據(jù)所期望的濃度而禁止其使用在塑料譬如LLDPE中，該塑料例如可以規(guī)定用于日用品應(yīng)用中。此外，所述的添加劑或工藝輔助劑也可能影響被擠出的膜或軟管的塑料的流變學特性。此外已表明的是，所使用的添加劑會在相反的方向上過量地影響臨界軟管或膜特性、如膜的光澤性、混濁性、透明度和可焊接性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是防止上述缺點，尤其是提出一種用于軟管擠出設(shè)備的膜吹制頭的擠出模具、一種用于生產(chǎn)塑料軟管的方法，其中可以實現(xiàn)塑料熔體的無缺陷的擠出，尤其是可以減小或防止擠出物中的熔體破壞。本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的所有特征來達至IJ。在從屬權(quán)利要求中，描述了與擠出模具有關(guān)的可考慮的實施形式。此外，本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求13的所有特征來達到。在從屬權(quán)利要求中，描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的可能的實施形式。此外，該目的通過權(quán)利要求16的所有特征來達到。在從屬權(quán)利要求17和18中，描述了與根據(jù)本發(fā)明的被擠出的塑料膜有關(guān)的可考慮的實施形式。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，提出用于從塑料熔體擠出軟管的軟管擠出設(shè)備的膜吹制頭的擠出模具，其中模具本體這樣構(gòu)成為，使得設(shè)置在模具本體上的加熱裝置僅僅對口部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部加熱。令人意外地表明的是，在模具本體的口部區(qū)域中局部引入溫度提高的情況下(口部區(qū)域如在下文也稱作噴嘴)，在被擠出的塑料上或在被擠出的膜上或者在被擠出的塑料軟管上的熔體破壞的效應(yīng)可以被消除。本發(fā)明的核心在此情況下為，在模具本體加熱時進行非常限定的局部限界，更確切地說，僅在模具本體的口部區(qū)域中或上，在該口部區(qū)域上排出擠出物或塑料熔體，因為要不然會在擠出模具中發(fā)生材料燃燒。模具本體在此情況下構(gòu)建為，在口部區(qū)域上僅進行局部加熱，而其余的模具本體未被顯著加熱。因此，僅在模具本體的口部區(qū)域中或上形成避免熔體破壞的局部溫度提高區(qū)，由此有效地阻止了在擠出物的表面上的熔體破壞。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，模具本體可以具有熱隔離部，該熱隔離部促使來自加熱裝置的熱幾乎進入口部區(qū)域中。在此情況下可考慮的是，熱隔離部集成到模具本體中，使得從口部區(qū)域到其余模具本體中的熱散發(fā)保持得低。例如可考慮的是，熱隔離部設(shè)置在口部區(qū)域上和/或上，該熱隔離部構(gòu)成為絕緣體。在本發(fā)明的一種可能的實施形式中，熱隔離部可以構(gòu)成為空氣間隙。同樣，本發(fā)明包括:熱隔離部由具有隔熱特性的原材料構(gòu)成，尤其是，熱隔離部由陶瓷材料構(gòu)建。
[0006]此外，根據(jù)本發(fā)明的擠出模具可以具有模具本體的口部區(qū)域，該口部區(qū)域從模具本體突起狀地延伸，其中加熱裝置設(shè)置在口部區(qū)域上或中。在此，有效地實現(xiàn)了口部區(qū)域僅被局部加熱。
[0007]改進本發(fā)明的措施可以設(shè)定，熱隔離部具有如下厚度，該厚度在0.5mm ^ X ^ 10mm之間，尤其在1mm彡X彡mm之間。特別優(yōu)選地，熱隔離部的厚度的值在2mm與3mm之間。在此情況下，熱隔離部可以構(gòu)成為空氣間隙或也可以由限定的原材料構(gòu)成，例如陶瓷。上述的厚度足以近似將由加熱裝置引入的熱保留在口部區(qū)域中，以便阻止擠出物中的熔體破壞。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的擠出模具包括，熱隔離部向熔化通道的方向延伸。熱隔離部的延伸可以例如基本上垂直于熔化通道的延伸地走向。同樣可以設(shè)定，熱隔離部的延伸相對于熔化通道延伸以限定的角度、尤其是傾斜地定向。熱隔離部的這種定向可以影響口部區(qū)域的局部加熱的效率。
[0009]有利地，在熱隔離部與熔化通道之間可以留出間距，該間距尤其在0.5mm ^ y ^ 10mm之間。特別優(yōu)選地，在熱隔離部與恪化通道之間的間距具有在大約1mm與5mm之間的值。由此，并未使模具本體顯著減弱。此外，進行可靠的熱隔離，其極為有效地將從口部區(qū)域到其余的模具本體中的熱散發(fā)阻止或保持得低。
[0010]在一種實施形式中，擠出模具具有模具本體，該模具本體具有加熱裝置和熱隔離部，它們這樣構(gòu)成為，使得熔化通道的熔化溫度在口部區(qū)域中大于塑料熔體的熔化溫度。有利地，熔化通道的熔化溫度在加熱裝置運行時為105%到150% T0，其中T0為塑料熔體的熔化溫度。有利地已表明的是，在熔化通道壁中有這樣的溫度的情況下實現(xiàn)了在塑料熔體上的薄的滑膜(Gleitfilm)，由此降低或阻止塑料熔體與熔化通道壁粘附。由此，可以有效地防止在擠出物的表面上的熔體破壞。
[0011]在改進本發(fā)明的措施中，口部區(qū)域可以環(huán)繞地在模具本體上延伸，其中口部區(qū)域具有內(nèi)部口部區(qū)域和外部口部區(qū)域，其中內(nèi)部口部區(qū)域和/或外部口部區(qū)域具有加熱裝置。口部區(qū)域可以構(gòu)建為環(huán)，該環(huán)在模具本體上環(huán)繞地延伸，使得軟管作為擠出物從擠出模具中產(chǎn)生。
[0012]特別有利地，模具本體這樣構(gòu)建為，使得帶有加熱裝置的口部區(qū)域可以加裝在模具本體上。因此合理的是，口部區(qū)域可以安置友好地、獨立作為替換件、安置在模具本體的其余本體上，其中固定方式可以是形鎖合的和/或力鎖合的和/或材料接合的。
[0013]此外，本發(fā)明通過用于生產(chǎn)塑料軟管的方法來描述，該塑料軟管從膜吹制頭的擠出模具被擠出，其中擠出模具具有帶有熔化通道的模具本體，從熔化通道由塑料熔體成型塑料軟管，該模具本體具有口部區(qū)域，此口部區(qū)域帶有用于塑料軟管的排出開口，并且在模具本體上設(shè)置有加熱裝置，該加熱裝置僅僅促使對口部區(qū)域的局部加熱，由此在熔化通道中形成塑料熔體的薄的滑膜，其中滑膜沿著口部區(qū)域的模具本體延伸，使得阻止在塑料軟管上的熔體破壞。特別有利地，薄的滑膜在塑料熔體的邊緣區(qū)域處形成，該邊緣區(qū)域朝向熔化通道。在塑料熔體的邊緣區(qū)域處形成薄的滑膜，該滑膜有利地是低粘性的并且具有與熔化通道壁小的粘附作用。由此，形成擠出物表面，該擠出物表面幾乎沒有或者不具有表面不規(guī)則性，該表面不規(guī)則性要不然會導致表面熔體破壞。
[0014]根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)定，加熱裝置將熱能量引入口部區(qū)域中，使得形成低粘性的滑膜，尤其是，模具本體具有熱隔離部，該熱隔離部促使來自加熱裝置的熱幾乎進入口部區(qū)域中，和/或熱隔離部這樣集成在模具本體中，使得從口部區(qū)域進入其余模具本體的熱散發(fā)保持得低。在此情況下有利的是，滑膜的粘性顯著地低于在口部區(qū)域內(nèi)的其余塑料熔體的粘性。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的擠出模具可以特別極為有效地應(yīng)用在塑料軟管的生產(chǎn)中，該塑料軟管是被擠出的塑料膜，該塑料膜由聚乙烯構(gòu)成，尤其是LLDPE(線型低密度聚乙烯)膜或mLLDPE (茂金屬線型低密聚乙烯)膜。直線型聚乙烯塑料(LLDPE)由于其機械特性以及流動不穩(wěn)定性作為擠出物易于表面熔體破壞。所提出的擠出模具以及根據(jù)本發(fā)明的剛剛所述的方法可以極為有效地阻止剛剛所述的塑料中的熔體破壞。
[0016]此外，本發(fā)明涉及擠出的塑料膜，其由聚乙烯構(gòu)成，尤其是LLDPE膜或mLLDPE膜，其中膜至少由一層構(gòu)成，該層由100個重量部分(Gewichtsteilen)構(gòu)成，其中該層具有阻止熔體破壞的工藝輔助劑，其具有0到2的重量份額。有利地，擠出的塑料膜具有0重量份額的工藝輔助劑，工藝輔助劑可以阻止熔體破壞。由此，可以極大地降低塑料膜的制造成本。此外，無需工藝輔助劑(添加劑)，其根據(jù)所需的濃度也會在相反的方向上負面地影響臨界膜特性。在某些應(yīng)用情況中，甚至會禁止使用工藝輔助劑，尤其是在限定的濃度中。
[0017]有利地，根據(jù)本發(fā)明可以提出共擠出的塑料膜，其由多個層構(gòu)成，其中兩個外部層中的至少一個如下地構(gòu)成，外部層由100個重量部分構(gòu)成，其中外部層具有帶有0到2的重量份額的、阻止熔體破壞的工藝輔助劑。
[0018]剛剛所述的擠出的塑料膜或塑料膜變形體可以通過在本發(fā)明中所描述的方法來生產(chǎn)或借助本發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明的擠出模具來制造。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和細節(jié)從如下的描述中得到，在該描述中參照附圖詳細地闡述了本發(fā)明的多個實施例。在此，在權(quán)利要求中和在說明書中所提及的特征分別單獨地或任意組合地對于本發(fā)明是重要的。在附圖中:
圖1示出了軟管擠出設(shè)備的吹制頭的示意圖，
圖2示出用于了軟管擠出設(shè)備的膜吹制頭的擠出模具的示意圖， 圖3示出了根據(jù)圖1或根據(jù)圖2的擠出模具的口部區(qū)域的可能的實施形式，
圖4示出了根據(jù)圖1的所產(chǎn)生的擠出的塑料軟管的剖面圖，
圖5示出了根據(jù)圖1或根據(jù)圖2的擠出模具的口部區(qū)域的另一實施形式，
圖6示出了根據(jù)圖1或根據(jù)圖2的擠出模具的口部區(qū)域的另一實施形式，以及圖7示出了根據(jù)圖1或根據(jù)圖2的擠出模具的口部區(qū)域的又一實施形式。
附圖標記表
1膜吹制頭
2擠出物、軟管、膜
3塑料熔體
4滑膜
5擠出機
6冷卻單元、分層冷卻
7空氣引導部
8冷卻空氣
9排出空氣
10擠出模具
11模具本體
12熔化通道
13口部區(qū)域
14排出開口
15內(nèi)部口部區(qū)域
16外部口部區(qū)域
17壁部
21外部層
22外部層
23載體層
30加熱裝置
31熱隔離部。